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[电路/定理] 请教这个电路的原理

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Chris406|  楼主 | 2021-9-12 13:05 | 显示全部楼层 |阅读模式

大神帮分析一下图中,红框和绿框内的电路有什么作用,帮忙分析一下逻辑原理;谢谢!


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叶春勇| | 2021-9-12 16:54 | 显示全部楼层
红框,同步整流
其中Q5,双极性电压转单极性电压。 Q7和Q6属于驱动功率mos的套路。
变压器11脚,正电压,Q5被R345上拉导通,经跟随器后,mos管Q1截止。
11脚负电压时,Q5经1n4148拉截止,跟随器被R35拉高,mos管Q1导通,短路D10,减少二极管导通损失。
绿框为环路补偿
去掉R231和C12,开关电源输出电压输出偏低。此时环路近似一个PID中的P控制器。其中P过大开关电源有低频波纹,P过小,电压输出偏低(反馈电阻设计没问题的情况小)。
加入r231和C12,环路为PID中的PI控制器。
可以一定程度消除静态误差。原环路输出电压偏低,输出电压会增加。
从动态特性的角度。
加入这个两个元件,开关的负载适应性提高,但是副作用会提高超调量。
比较极端的例子,如开关电源,驱动的是电机负载,比较皮实,提高这个积分环节,在电机启动过程中让开关电源迅速反应,电机启动比较带劲。让别人觉得你的开关电源功率比较“大”。

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Chris406 2021-9-12 17:13 回复TA
谢谢,我自己再消化,感谢! 
tianxj01| | 2021-9-13 09:30 | 显示全部楼层
叶春勇 发表于 2021-9-12 16:54
红框,同步整流
其中Q5,双极性电压转单极性电压。 Q7和Q6属于驱动功率mos的套路。
变压器11脚,正电压,Q5 ...

你说的太深奥了,你看人家都需要好好消化消化,否则肯定胃肠道出状况。
直接给说个431稳压取样环路补偿就好了嘛。
对了,这里想和你讨论一下这个同步整流,线路设计思路还是满巧妙的可又有不足之处,优点可以实现0.1-0.2的整流压差。
利用PN结相加相减,只要变压器10脚到-0.2V,则Q5的基极就在0.5V这样,基本上可靠截止,从而维持Q1栅极高电平,当然,同步整流压降想进一步降低好像又很难了,用肖特基有过导通嫌疑。
缺点是这里Q5貌似没有采取任何抗饱和措施,基极1K,集电极4.7K饱和深度很厉害,这好像会产生严重的关断滞后,导致同步整流效率严重下降,所以,实际改进我认为在Q5的基极---集电极之间加一个0.3的低压肖特基来分流饱和基极电流,大概可以基本上消除明显的关断滞后,就可以大大改善整流效率。

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lfc315| | 2021-9-13 10:26 | 显示全部楼层
tianxj01 发表于 2021-9-13 09:30
你说的太深奥了,你看人家都需要好好消化消化,否则肯定胃肠道出状况。
直接给说个431稳压取样环路补偿就 ...

我觉得Q5在关闭时,基极是被D5强力迅速拉低,截止速度应该是很快的,不知道此理解是否正确?

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tianxj01| | 2021-9-13 11:36 | 显示全部楼层
lfc315 发表于 2021-9-13 10:26
我觉得Q5在关闭时,基极是被D5强力迅速拉低,截止速度应该是很快的,不知道此理解是否正确? ...

不强,因为负压最多也就是MOS管内部寄生二极管的VF值,算1V吧,则负压才0.3V,不过应该会有点加速作用。

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叶春勇| | 2021-9-13 11:55 | 显示全部楼层
tianxj01 发表于 2021-9-13 11:36
不强,因为负压最多也就是MOS管内部寄生二极管的VF值,算1V吧,则负压才0.3V,不过应该会有点加速作用。 ...

你说的是这样,抗饱和,这个,防止q5的bc结深度饱和。以前在高速运放的原理图里也能看到。
55784613ecb1c7b62d.png

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king5555| | 2021-9-13 20:08 | 显示全部楼层
叶春勇 发表于 2021-9-12 16:54
红框,同步整流
其中Q5,双极性电压转单极性电压。 Q7和Q6属于驱动功率mos的套路。
变压器11脚,正电压,Q5 ...

正解。
R345(1k)可能过小,必须配合输出电压,否则1N4148没效果。
绿框补偿,没有䃼偿则输出电压峰值对准理想值。有了䃼偿则输出电压的平均值对准理想值。输出电压有涟波的影响。

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叶春勇| | 2021-9-14 10:48 | 显示全部楼层
king5555 发表于 2021-9-13 20:08
正解。
R345(1k)可能过小,必须配合输出电压,否则1N4148没效果。
绿框补偿,没有䃼偿则输出电压峰值对准 ...

绿框用电子的术语就是,改善增益曲线穿越0db的斜率及相位裕度。
其中主导极点的斜率接近一阶低通,第二个高频极点在0db以下。
我以前搞过电厂自控,pid有整定经验,所以往工控上套了。

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lfc315| | 2021-9-14 11:53 | 显示全部楼层
仿真了下,加了抗饱和肖特基二极管之后,延迟时间缩短了500nS左右;如果电源的开关频率是几十kHz的话,对效率影响好像并不大。

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tianxj01| | 2021-9-14 14:59 | 显示全部楼层
叶春勇 发表于 2021-9-13 11:55
你说的是这样,抗饱和,这个,防止q5的bc结深度饱和。以前在高速运放的原理图里也能看到。

...

是的,这个肖特基的抗饱和特性,可以说非常有效。
我们知道串联一个基极电阻,然后电阻并联一个合适电容,对方波开关类型的关断是非常有效的,其实这里用了串联电容的负压效应,抽取基极电荷。而低压肖特基,则可以有效的降低基极饱和电流,进入类似临界线性状态,其实就是通过肖特基箝位,将饱和电压有效的箝位到0.5V左右,可以看作刚刚饱和。

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king5555| | 2021-9-14 18:32 | 显示全部楼层
tianxj01 发表于 2021-9-14 14:59
是的,这个肖特基的抗饱和特性,可以说非常有效。
我们知道串联一个基极电阻,然后电阻并联一个合适电容 ...

这里飽和比较好,否则后面互补推挽拉不低。利用适当的集丶基电阻,让晶体管不要深度飽和即可(0.15~0.2v)。

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king5555| | 2021-9-14 18:35 | 显示全部楼层
本帖最后由 king5555 于 2021-9-14 18:40 编辑
叶春勇 发表于 2021-9-14 10:48
绿框用电子的术语就是,改善增益曲线穿越0db的斜率及相位裕度。
其中主导极点的斜率接近一阶低通,第二个 ...


反正都是移相。说到PID又让我想起,本大师和R2D2两位都对PID很內行,其它各方面,怎么看他们两位都是同一个模子刻出来的。

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Siderlee| | 2021-9-14 19:40 | 显示全部楼层
lfc315 发表于 2021-9-14 11:53
仿真了下,加了抗饱和肖特基二极管之后,延迟时间缩短了500nS左右;如果电源的开关频率是几十kHz的话,对效 ...

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叶春勇| | 2021-9-14 20:26 | 显示全部楼层
king5555 发表于 2021-9-14 18:35
反正都是移相。说到PID又让我想起,本大师和R2D2两位都对PID很內行,其它各方面,怎么看他们两位都是同一 ...

我这几本书相互交叉,看的云里雾里。计算机控制基础,讲数字pid,还讲离散状态空间
线性系统那本书,讲状态空间,偏理论
信号与系统和自控原理,交叉很多
现代控制系统,ad797推荐的,实例多,都讲。
麻省理工的信号与系统视频看了,效果不好,感觉跟国内差不多,没有数学系的老师讲的好。
自控原理也想找国外的视频,没找着
IMG20210914201510.jpg

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Chris406|  楼主 | 2021-9-14 20:28 | 显示全部楼层
king5555 发表于 2021-9-13 20:08
正解。
R345(1k)可能过小,必须配合输出电压,否则1N4148没效果。
绿框补偿,没有䃼偿则输出电压峰值对准 ...

请问这有过流保护的作用嘛

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king5555| | 2021-9-14 21:07 | 显示全部楼层
Chris406 发表于 2021-9-14 20:28
请问这有过流保护的作用嘛

没有,间接的过流保护在变压器原辺的MOS管回路,输出端要设置过流保护也可以。

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叶春勇| | 2021-9-14 21:12 | 显示全部楼层
Chris406 发表于 2021-9-14 20:28
请问这有过流保护的作用嘛

短路,二极管d10,mos管寄生二极管还是通的。没看出次级有什么电流保护措施

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lfc315| | 2021-9-15 10:12 | 显示全部楼层
lfc315 发表于 2021-9-14 11:53
仿真了下,加了抗饱和肖特基二极管之后,延迟时间缩短了500nS左右;如果电源的开关频率是几十kHz的话,对效 ...

发现Q5的基极电阻值看错了,楼主图里应该是5.1k,之前按1k仿真的,关闭延迟时间缩短了约500nS;
改为5.1k,则关闭延迟时间缩短了约200nS;
按这样来看,基极电阻从5.1k变为1k,关闭延迟时间增加了约300nS。

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tianxiongweitxw| | 2021-9-15 16:44 | 显示全部楼层
叶春勇 发表于 2021-9-14 20:26
我这几本书相互交叉,看的云里雾里。计算机控制基础,讲数字pid,还讲离散状态空间
线性系统那本书,讲状 ...

自学能力如此强,牛。自控原理,西工卢老师的讲得非常好,非常透,B站有 。

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